F-53B暴露通过ZBP1介导的程序性坏死导致睾丸过早衰老

《Journal of Hazardous Materials》：F-53B exposure induced testicular premature aging through ZBP1-mediated programmed necrosis

F-53B通过激活ZBP1/RIPK3/MLKL通路诱导睾丸细胞衰老和炎症反应，为评估其生殖毒性提供了机制依据。

　　氯inated polyfluorinated ether sulfonic acid（F-53B）作为一种广泛使用的替代物质，取代了曾经被广泛应用的全氟辛烷磺酸（PFOS），后者是全氟和多氟烷基物质（PFAS）家族中的重要成员。PFAS因其极强的稳定性和难以降解的特性，被归类为持久性有机污染物（POPs），并在《斯德哥尔摩公约》中受到严格管控。随着对PFAS使用限制的增加，F-53B作为一种工业化学物质，因其较低的环境风险和相对安全的特性，逐渐被引入到多个工业领域，包括电镀、建筑、纺织和电子制造等。然而，尽管F-53B被用作PFOS的替代品，其潜在的环境影响和健康风险仍引发广泛关注。

F-53B的环境行为表现出显著的持久性，它可以在水体、土壤和大气中残留，并且具有较强的抗降解能力。这些特性使得F-53B在环境中长期存在，可能通过食物链和水循环对生态系统和生物体造成潜在威胁。研究发现，F-53B在人体血液和母乳中也存在，浓度范围为1.55–8.64?ng/mL。此外，在污水处理厂的污泥和海洋生物体内，F-53B的浓度分别为2.15?ng/g干重和28.6?ng/g湿重。这些发现表明，F-53B的环境迁移能力较强，可能对生态系统的健康构成潜在风险。

在生物毒性方面，F-53B对哺乳动物的多种组织和器官表现出不良影响。研究表明，F-53B会破坏血管内皮的完整性，影响血管修复能力，并导致血管损伤。它还可能对胚胎发育产生影响，如降低胚胎心脏跳动频率，并导致鸡胚胎的显著肝肿大。此外，F-53B对神经系统具有毒性作用，能够引发线粒体功能障碍和活性氧（ROS）的积累，从而干扰神经细胞的能量代谢。在雌性生殖系统中，F-53B也会诱导氧化应激，触发过度自噬，并最终影响卵巢功能。在肝脏模型中，F-53B暴露会导致组织病理学变化，促进促炎性细胞因子的表达，干扰脂质代谢，并影响肠道微生物群的平衡。这些发现表明，F-53B可能对多个生理系统产生广泛影响，包括内分泌系统和免疫系统。

作为男性生殖系统的重要组成部分，睾丸在维持正常的生殖功能中起着关键作用。然而，关于F-53B对睾丸细胞的毒性机制研究仍较为有限。因此，本研究通过体外和体内实验，系统地评估了F-53B对睾丸细胞的毒性作用。体外实验选择了GC-1精原细胞和TM4支持细胞作为研究模型，而体内实验则采用了小鼠模型，以观察F-53B对睾丸组织的影响。实验结果显示，F-53B暴露会导致睾丸细胞的衰老和炎症损伤，并伴随活性氧（ROS）的显著积累。进一步的机制研究表明，F-53B会引发线粒体功能障碍和Z-DNA的异常积累，从而激活ZBP1/RIPK3/MLKL介导的程序性坏死通路，最终促进细胞衰老。

在体外实验中，通过MTT法评估了F-53B处理后睾丸细胞的活性。剂量依赖性实验中，细胞被暴露于0、1、5、10、25和50?μg/L的F-53B浓度，持续24小时。结果显示，随着F-53B浓度的增加，GC-1和TM4细胞的活性均下降。时间依赖性实验中，细胞被暴露于10?μg/L的F-53B，持续0、12、24、36、48和72小时。实验结果表明，暴露时间越长，细胞活性下降越明显。这些数据进一步支持了F-53B对睾丸细胞具有毒性作用的观点。

在体内实验中，研究发现F-53B暴露会导致睾丸组织的炎症反应和细胞衰老。这表明，F-53B不仅在体外具有毒性作用，在体内同样可能对睾丸功能产生负面影响。此外，F-53B的暴露可能影响生殖系统的整体功能，包括精子生成和激素分泌等关键过程。这些发现对于评估F-53B的生殖毒性具有重要意义，并为理解其对生态环境和人类健康的潜在影响提供了科学依据。

综上所述，F-53B作为一种新型的PFAS替代物质，虽然在一定程度上降低了传统PFAS的环境风险，但其自身仍可能对生物体产生不良影响。特别是对睾丸细胞的毒性作用，表现为线粒体功能障碍、活性氧积累、炎症反应和细胞衰老等多重机制。这些发现不仅有助于深入理解F-53B的生物毒性，也为制定相关环境和健康防护措施提供了科学支持。未来的研究需要进一步探索F-53B在不同生物模型中的毒性机制，并评估其在实际环境中的分布和迁移规律，以全面了解其潜在风险并采取有效的防控措施。